Расчет компрессорной установки, работающей на большой высоте
Расчет компрессорной установки, работающей на большой высоте Общие сведения По мере увеличения высоты над уровнем моря давление и температура окружающего воздуха снижаются. Это оказывает воздействие на степень повышения давления в компрессоре и присоединенном оборудовании, что на практике означает влияние на мощность и потребление сжатого воздуха. В то же время эти изменения влияют на номинальную мощность электродвигателей и двигателей внутреннего сгорания. Следует также определить влияние условий окружающей среды на конечного потребителя. Что вам требуется: определенный удельный массовый расход, например, для технологического процесса или объемный расход? Какие параметры используются для расчета компрессорной установки: абсолютное давление или избыточное давление? Важна ли температура сжатого воздуха? Все это создает различные условия (и сложности) для расчета
компрессорной установки, предназначенной для работы на большой высоте. Если у вас возникают сомнения, лучше обратиться за консультацией к производителям оборудования. Воздействие окружающей среды на компрессор Для того чтобы правильно выбрать компрессор, когда условия окружающей среды отличаются от указанных в спецификации, следует учитывать следующие факторы: • высоту над уровнем моря или давление воздуха на этой высоте; • температуру окружающей среды; • влажность; • температуру охлаждающей среды; • тип компрессора; • источник питания. Эти факторы прежде всего воздействуют на следующие параметры: • максимальное рабочее давление; • производительность; • потребление энергии; • требования к охлаждению. Эмпирически определенное воздействие высоты на компрессор с рабочим давлением 7 бар (изб.) при постоянной температуре окружающего воздуха. Нужно помнить, что у каждого компрессора имеется верхний предел степени повышения давления, который не может быть превышен. Наиболее важным фактором является изменение давления на входе на большой высоте. Это означает, например, что для компрессора со степенью повышения давления 8,0 на уровне моря, степень повышения давления на высоте 3000 м составит 11,1 (если рабочее давление остается постоянным). Это влияет на кпд, а следовательно, и на потребление энергии. Степень этого влияния зависит от типа компрессора и его конструкции, как показано в таблице 3:6. Температура окружающей среды, влажность и температура охлаждающей среды взаимодействуют и в разной степени сказываются на производительности, в зависимости от того, одна ступень сжатия или много, динамический это компрессор или объемный. Электродвигатели Разреженность воздуха на большой высоте ухудшает охлаждение электродвигателя. Стандартные двигатели могут работать без ухудшения номинальных параметров на высоте до 1000 м при температуре воздуха 40°С. Приведенная выше таблица может использоваться в качестве руководства при установке стандартных двигателей на больших высотах. Обратите внимание, что для некоторых типов компрессоров на большой высоте мощность двигателя уменьшается быстрее требуемой мощности на валу компрессора. Двигатели внутреннего сгорания Снижение давления воздуха, повышение температуры и снижение влажности уменьшают содержание кислорода во всасываемом воздухе и тем самым уменьшают мощность двигателя. Степень уменьшения мощности на валу зависит от типа двигателя, как показано в таблице 3:8. Влажность играет меньшую роль (<1% на 1000 м), когда температура падает ниже 30 °С. Обратите внимание на то, что мощность двигателя падает быстрее требуемой мощности на валу компрессора. Это означает, что для каждой из комбинаций компрессор/двигатель существует максимальная высота, на которой возможна эксплуатация. В общем, следует доверить расчет и определение специфических параметров компрессора, двигателя, пневматического оборудования соответствующим поставщикам.
